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探讨星点渗镀问题

时间:2010-09-03 19:01:13

 一、 前言:
 

  跟着电子产品迅速向高频化、高速数字化、便携化和多功能化的发展,对PCB基板的线粗、线隙要求也越来越小,而业界仍基本采用经由图形电镀加工的方法出产基板,因而星点渗镀导致线中间线隙变小甚至短路的题目也普遍存在,星点渗镀的特点是板面不定位,分布无规律,时有时无,难以捉摸。此不仅影响了基板的外观而且可能会影响插件后电子产品的电气机能。本文就星点渗镀题目进行探讨。
 

  二、 要因图分析:

  造成星点渗镀题目的原因多种多样,除图电拉存在的题目外,干膜工序也会存在联系关系,以下是造成星点渗镀的鱼骨图:
 

  三、 试验内容:

  针对上述原因分析,干膜质量导致的渗镀在以往的出产中已发生过,与本次的现象不同,故排除干膜本身的原因。以下就环境影响、制程参数方向进行仿真试验。

  1. 磨板后水氧化试验。
  2. 板面残留火山灰试验。
  3. 快速磨板试验。
  4. 板面油污试验。
  5. 辘板前提变动试验。
  6. 板面污染氧化试验。
  7. 板面强烈氧化试验。
 

  四、 结果分析:

  1. 磨板后水氧化试验:
 

  试板(2PNL)→正常磨板→洒水于板面静置使其氧化→正常D/F→图电蚀刻

  结果:未能仿真出星点渗镀,氧化处未发现渗镀,因为自来水洒在板面,其天然风干氧化程度不严峻,在干膜的笼盖下,电镀药水攻击不到铜面,故而未发现有渗镀现象。
 

  2. 板面残留火山灰试验:
 

  试板(2PNL)→正常磨板→平均撒火山灰于板面上磨擦吹干板面→正常D/F→图电蚀刻

  结果:未能仿真出星点渗镀,因为火山灰研磨后已成极细小颗粒,经风刀吹过后已在板面残留量极少,在干膜的笼盖下,图电药水不能攻击到铜面,故而也不会导致渗镀。
 

  3. 快速磨板试验:
 

  试板(2PNL)→磨板(速度比寻常快1倍)→正常D/F→图电蚀刻
 

  结果:未能模拟出星点渗镀,固然速度加快1倍,但因为板面磨板前并未受到严峻的污染(如油渍、严峻氧化等),经贴膜后可抵挡图电药水的攻击,故并未发生渗镀现象。

  4. 板面油污试验:
 

  用废磨辘辘油于板面上→一次酸洗磨板①
  试板(3PNL) →二次酸洗磨板②
  磨板(正常)→辘油于板面上热风吹干③
  →正常D/F→图电蚀刻
 

  结果:①、②种情况均未发现星点渗镀,因为磨辘上沾油量较小,再涂于板面时更少,故仿真不到星点渗镀。
 

  ③冲板后干膜大部门不能粘附于铜面上,因为直接将润滑油涂于板面,量多且密集,致使板面太滑,结协力下降,干膜不能附着。
 

  5. 辘板前提变动试验:
 

  试板(2PNL)→过粗磨机→手动辘板机辘板(P=2.5bar T=95 V=2m/min)→正常行板至蚀刻。

  结果:发现星点渗镀,与之前情况相似,因手动辘板机压力低于自念头,干膜附着力下降,使电镀药水易攻击,导致渗镀。
 

  6. 板面污染氧化试验:
 

  板面洒20% H2SO4
  试板(4PNL)→正常D/F→ 板面洒5% HNO3 →放置72hr氧化→图电蚀刻
  板面洒除油剂
  板面洒5% NH3·H20
 

  结果:产生渗镀,但表现为片状渗镀,板面洒除油剂氧化板未发现渗镀。表明酸对底铜有咬蚀作用,碱对干膜有攻击,故会导致渗镀泛起。
 

  7. 板面强烈氧化试验:
 

  沉铜拉KMnO4除胶缸蒸汽熏10min
  试板(3PNL)→正常D/F→ 沉铜拉KMnO4除胶缸蒸汽熏10min →图电蚀刻
  沉铜拉KMNO4除胶缸四周静置氧化

  结果:均发现有星点渗镀,整板看附带线路不良,单看渗镀与之前之情形相似。

  8. 重复试验7
 

  结果:有星点渗镀,同试验7之结果。

  9. 重复试验7
 

  沉铜拉除胶缸蒸汽熏1min
  试板(3PNL)→正常D/F→ →静置3天→图电蚀刻
  沉铜拉除胶缸蒸汽熏2min
  结果:均有星点渗镀与之前类似。

  五、 实验分析:

  1. 板面污染氧化试验是仿真现时出产环境及停放时间影响。各种药水时不时飞溅到板面上,在干膜与铜面所接触之位置攻击,降低干膜与板面之附着力,从而导致电镀过程中形成渗镀。
 

  2. 改变磨板及贴膜前提,所出产之渗镀情况则表明了干膜在前处理前提不够好之情况下轻易发生与铜面附着力不足,导致干膜剥落,笼盖密着性不足等现象,在电镀时产生渗镀。这也反映了干膜内部单体分子量较大,温度略低时其粘度较大,使其活动性变差。

  3. 仿真现时之出产状况:待镀之板放在KMnO4环境中,放置半天,板面就有氧化现象。而沉铜废气中含有KMnO4+KOH之强氧化性结晶粉尘,部门粉尘随气流飘浮落到四周待镀之板板上,对干膜有攻击,影响了干膜与铜面之结协力。实验过程中观察到干膜有起皱及轻轻用手能擦掉干膜之现象,其已证实干膜本身结构发生变化,与铜面结协力已明显下降之结果。

  六、结束语:
 

  1. 干膜之活动性不佳,造成干膜与铜面之密着性不够,是导致电镀时渗镀原因之一。
  2. 待电镀之板存放环境不佳,受到外来酸、碱或强氧化性药液之污染腐蚀,破坏了干膜本身结构,削弱了干膜与铜面之结协力,是电镀时会造成渗镀原因之一,而此点是常常被忽略的,本厂经由改良停放环境后再无发生此星点渗镀题目,但愿本文能给相关同行一点启发。

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